热动专业（流控方向）“卓越工程师”认知实习教学的探索和实践

王峥嵘 刘新强 王建森 张静

[摘 要]专业认知实习和机械制图基础训练是兰州理工大学热动专业（流控方向）“卓越工程师”培养中的实践教学环节之一，在分析卓越工程师实习学生的认知能力的基础上，介绍该实习的目的、实习内容及计划、实习资源及条件，重点阐述认知实习的实施和管理模式，总结认知实习实践中的经验和改进措施;通过认知实习的实践，不但可以提高学生对专业的感性认识，而且能使学生的自主学习能力和团队协作能力得到较大提升。

[关键词]卓越工程师 认知实习 管理模式

[中图分类号] G642.0 [文献标识码] A [文章编号] 2095-3437（2015）01-0082-03

“卓越工程师教育培养计划”（简称“卓越计划”）是促进我国从工程教育大国迈向工程教育强国的重大举措，旨在培养造就一批创新能力强、适应经济社会发展需要的高质量的各类工程技术人才，对促进高等教育面向社会需求来培养人才，全面提高工程教育质量具有重要的示范和引导作用。[1]兰州理工大学热动专业（流控方向）在建设“热能与动力工程”国家级特色专业和“液压传动与控制”甘肃省重点学科的实践基础上，于2012年开始进行卓越工程师培养计划的探索与实践。为进一步提高热动专业（流控方向）卓越工程师计划中学生的综合能力，尤其是工程实践能力，在学生先修“机械制图”的基础上，在进行专业基础课程学习之前，开设专业认知实习和机械制图基础训练（以下简称“认知实习”）教学环节，并在探索专业认知实习教学模式和实践中，取得了一定的经验和改进建议。

一、认知实习介绍

（一）学生的认知能力分析

参加认知实习的对象是刚入学一年的大学生，他们的年龄均在20岁左右。从教育心理学角度来讲，大学生观察认知具有以下特点[2]：

1.知觉能力达到成熟水平。大学生已经可以根据自己已有的知识和经验，对所感知的实物和材料进行加工改组，并用概念的形式把他们标示出来，从而通过理解更深刻地感知材料，学习新知。

2.有明确的目的性。大学生总是从观察的目的出发，根据观察的事物，分析问题，得出结论。他们对迄今未知或未加阐明的事实，通过观察获得新知或发现问题;他们根据大量观察到的新的事物，判断和检验某一理论正确与否。

3.具有敏感性和系统性。大学生对周围的事物，特别是对那些新事物、新知识，反应迅速，比较敏感，表现出强烈的求知欲和探索精神，善于接受新事物，发现新问题。同时，大学生能根据观察的实物，计划观察的程序和步骤，预先估计观察方式和方法。

4.具有相对的深刻性和稳定性。大学生在抽象逻辑思维的参与下，在反复悉心观察的基础上，能够透过纷繁复杂的表面现象，洞察到事物的本质和规律，能够把握事物之间的联系和关系。在观察过程中，他们能始终坚持追踪的目标，不会轻易放弃观察目标或停止观察，表现出观察的一贯性和稳定性。

基于对参加认知实习的大学生的观察认知能力特点的把握，我们认为认知实习各个环节要具有明确的教学目的，尽可能地使用不同的教学载体和方法来呈现教学内容，诱导学生通过认知载体分析其本质和规律以达到认知的深刻性和稳定性。

（二）实习的目的

本次实习的根本目的在于通过对本专业概况的理论学习和以典型的液压元件零部件为载体的实际测绘，培养学生的专业认知能力和扎实的机械制图能力。

（三）实习的内容及计划

实习分为专业认知实习和机械制图训练两项内容，其中认知实习包括专业概述和元件认知两大模块。[3]专业概述以技术人员（指导教师）授课的方式向学生讲解液压专业基本情况。元件认知模块结合理论介绍、图纸认知和实物对照的方式进行讲解。机械制图训练以学生实际动手拆析、观察和测绘为主，以典型液压元件为载体，让学生测绘其零部件（若时间允许，可测绘装配图），在实践中认知元件和训练机械制图能力。实习具体内容及计划安排如下表：

表1   专业认知实习内容及计划

（四）实习资源及条件

为做好专业认知实习，必须要有良好的教学资源和工程经验丰富的教师队伍。良好的教学资源包括教学文件和教学场所。认知实习应该有实习大纲、实习任务书、实习日志、实习报告以及思考题。其中实习任务书使学生明确实习的目的、内容和具体要求，而且提出实习安全条例，强化安全意识。实习任务书要在实习动员时及时发放给学生，要求学生随身携带用作指导[4];思考题诱导学生在整个认知实习过程中主动思考。认知实习安排在我校流体工程训练中心，本中心陈列有典型液压元件实物，如齿轮泵、叶片泵、柱塞泵、常规液压阀、液压马达等可供学生动手拆装，同时有典型液压元件的结构原理挂图，此外还有黑板和投影仪供教师讲解课程用。

指导教师队伍建设方面，由专业负责人担任专业认知实习课程负责人。选派实习指导教师不但要熟悉专业培养计划，掌握本专业较系统的专业知识和具备较丰富的理论教学经验，还应具备较强的工程实践能力和实习管理能力（最好有产学研合作经历）。在每次实习开始前，指导教师团队内要统一认识，在对专业认知实习的特点和要求进行研究的基础上确定详细的实施方案;在实习结束后，教师首先组织实习学生进行教学交流，让学生对实习的各个环节进行评价以及提出自己的意见和建议，然后教师团队及时召开总结会议，对学生在实习中取得的经验和存在的不足进行全面的交流总结，使得实习的实施模式不断加以改进。

二、认知实习的实施和管理

实习按照“集中式理论授课，导师制指导测绘”的方式实施，即在专业概述和元件认知环节中，各个教师发挥自己的专业特长，选择自己的学术强项对全体学生进行专题理论授课（同时结合实物进行讲解），比如液压泵专题、液压阀专题等。在理论教学结束之后，讓学生自己通过网络或书籍查找一些相关专题的最新发展信息，激发学生的学习兴趣、热情以及自主学习的能力，比如在讲授完“专业概况”后，让学生查阅有关“辽宁号”、“蛟龙号”和“天宫一号”等应用液压技术的重大国防科技项目，还让学生了解最新的国内外科研动态，上网浏览浙江大学液压传动与控制国家重点实验室和德国亚琛工大流体传动中心的相关信息。

在机械制图训练环节，将学生分成几个小组，每位教师指导3-5名学生，每组由学生和教师讨论后选择一种典型液压元件作为本组测绘的对象，便于学生在测绘中相互协作和讨论相关问题。对于零部件的测绘，鼓励学生使用CAD或三维绘图软件绘制图形，以典型液压元件为载体训练学生的机械制图能力，同时达到专业认知的目的。此外，鼓励学生在完成规定的制图量后，自主测绘其他零部件图或者装配图，让有余力和时间的学生充分发挥认知学习潜力。

实习前，指导教师做好学生实习动员和安全教育工作，让学生认真学习安全条例，强化安全意识，做好安全防护措施。学生在工程训练过程中应服从指导教师的指导，严格遵守有关规章制度，全心投入项目训练。要求学生做到：不迟到，不早退，记好训练笔记，写好项目训练报告。

图1   学生测绘零部件

三、经验和改进措施

实习结束后，教师通过和学生的沟通交流，发现通过专业认知实习和机械制图基础训练，学生对专业情况有了较好的感性认识和一定的理论了解。通过测绘典型液压元件的零部件，学生的机械制图能力和绘图软件的使用能力均得到较好的训练，自主学习能力也得到提升。指导教师在指导的过程中，要求小组内的同学既要有分工，又要保持良好的合作，这些措施较好地增强了学生们的集体意识，也使学生们的团队协作能力得到很大的提高。

经过本次认知实习的探索和实践，我们也发现了一些存在的问题和需要改进的地方，在以后的教学中应进一步完善： 1.实习基地的元件实物应及时更新，测绘工具还需扩充。2.联系相关的液压元件生产厂家，让学生去生产现场，认知专业和切实感受生产过程和以后可能的就业环境。3.若条件允许，增设虚拟认知实习，弥补训练中心实物不全的现实问题。4.建议在实习结束后，组织学生进行较为正式的答辩和实习交流，在检验实习效果的同时征求学生对实习内容、计划和实施方式等的建议和意见。

四、结束语

专业认知实习和机械制图基础训练的开展可以为后续的专业课程学习打下良好的感性认识基础;通过对专业概况的理论学习和以典型的液压元件零部件为载体的测绘，可以培养学生的专业认知能力和较强的机械制图能力，同时学生的自主学习能力和团队协作能力也得到较大的提升。

致谢：本文得到兰州理工大学教学项目的资助（JY2012019、JY2012017），在此表示感谢！

[ 注 释 ]

[1] 教育部.关于实施卓越工程师教育培养计划的若干意见[Z].教高[2011]1号，2011.

[2] 伍新春.高等教育心理学[M].北京：高等教育出版社，1999.

[3] 叶友东，刘力红，等.模块化机械认知实践教学模式的探索与实践[J].科技信息，2013（16）.

[4] 段福斌，楊礼康，等.提高专业认识实习教学效果的思考[J].浙江科技学院学报，2007（19）.

[责任编辑：覃侣冰]